Фамилия Тюмченкова — женская форма фамилии Тюмченков, а та, в свою очередь, образована от мужского прозвища Тюмченко. Эта модель указывает на украинское или южнорусское происхождение: суффикс -енко (в русском варианте часто переоформленный как -енков) в XVII–XVIII веках был основным способом образования фамилий на территории современной Украины и прилегающих областей России. Первоначально он означал «сын такого-то» или «маленький, младший», а позже закрепился как фамильный.

Основа фамилии — Тюмченко — в свою очередь, производная от более простого имени или прозвища Тюмка. Здесь мы упираемся в редкое и неочевидное слово. Наиболее вероятная версия: Тюмка — это уменьшительная форма от крестильного имени Тихон (в народном произношении — Тюхон, Тюха). В русских говорах имя Тихон сокращали до Тюха, Тюша, а от них могли образовывать и форму Тюмка через вставной звук «м» (явление, встречающееся в диалектах для благозвучия). Тогда Тюмченко — «сын Тюмки», то есть потомок человека по имени Тихон.

Менее вероятная, но не исключённая версия связывает Тюмку с глаголом «тюмкать» — в некоторых говорах так называли невнятную речь, бормотание, или же «тюмка» могло быть прозвищем молчаливого, неразговорчивого человека. Однако эта гипотеза слабее, так как фамилии на -енко overwhelmingly образованы от имён, а не от глагольных прозвищ.

Географически фамилия Тюмченков/Тюмченкова тяготеет к югу России — Курской, Белгородской, Воронежской областям, а также к восточной Украине. В этих краях фамилии на -енков — обычное явление: они возникали, когда украинское -енко «обрусевало» при переписях, приобретая русский патронимический суффикс -ов. Таким образом, предки современных Тюмченковых — скорее всего, крестьяне или однодворцы из южнорусских губерний, носившие прозвище или уменьшительное имя Тюмка, которое в официальных документах превратилось сначала в Тюмченко, а затем в Тюмченков.